(57)【要約】  スクリーン印刷用のマスクはキャリアに保持された複数の個片基板にペーストを一括して印刷するために用いられる。このマスクは平板状のマスクプレートを有する。マスクプレートの下面には、少なくとも１つの個片基板を収容可能な平面形状の凹部が、キャリアにおける各個片基板の配列に対応して形成されている。そしてこれらの凹部の範囲にのみパターン孔が設けられている。
2011055487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアに配列保持された複数の個片基板を対象として各個片基板に形成された電極に電子部品接合用のペーストを一括して印刷するスクリーン印刷装置であって、
前記キャリアにおける前記複数の個片基板の配列範囲を覆う、平板状のマスクプレートを有する単一のスクリーン印刷用のマスクと、
スキージ部材と、を含み、
ペーストが供給された前記マスクの上面に前記スキージ部材を摺接させてスキージング動作を行うことにより前記電極に前記ペーストを印刷する印刷機構と、
前記キャリアを位置決めすることにより前記マスクに対して前記複数の個片基板を位置合わせするキャリア位置決め部と、を備え、
前記マスクプレートの下面には、前記個片基板のうち少なくとも１つを収容可能な平面形状を有する凹部が、前記キャリアにおける前記個片基板の配列に対応して形成され、前記凹部の範囲にのみ前記電極に対応したパターン孔が設けられている、
スクリーン印刷装置。
【請求項２】
前記凹部の底面はフラットであり、前記フラットな前記底面のみが前記キャリアに保持された前記個片基板の上面に接触し、前記マスクプレートの前記下面の、前記凹部以外の部分は前記キャリアの上面に接触する、
請求項１記載のスクリーン印刷装置。
【請求項３】
前記マスクプレートは、第１プレート層と、前記第１プレート層の厚み方向に重ねられた第２プレート層とを有し、
前記第１プレート層には前記パターン孔が設けられ、前記第２プレート層には前記凹部の前記平面形状を画定する開口部が設けられ、
前記第１プレート層の下面であって前記第２プレート層の前記開口部から露呈する部分が、前記凹部のフラットな前記底面を構成している、
請求項２記載のスクリーン印刷装置。
【請求項４】
キャリアに配列保持された複数の個片基板を対象として各個片基板に形成された電極に電子部品接合用のペーストを一括して印刷するために用いられるスクリーン印刷用のマスクであって、
前記キャリアにおける前記複数の個片基板の配列範囲を覆う、平板状のマスクプレートを備え、
前記マスクプレートの下面には、前記個片基板のうち少なくとも１つを収容可能な平面形状の凹部が、前記キャリアにおける各個片基板の配列に対応して形成され、
前記凹部の範囲にのみ、前記電極に対応したパターン孔が設けられている、
スクリーン印刷用のマスク。
【請求項５】
前記凹部の底面はフラットであり、前記フラットな前記底面のみが前記キャリアに保持された前記個片基板の上面に接触し、前記マスクプレートの前記下面の、前記凹部以外の部分は前記キャリアの上面に接触する、
請求項４記載のスクリーン印刷用のマスク。
【請求項６】
前記マスクプレートは、第１プレート層と前記第１プレート層の厚み方向に重ねられた第２プレート層とを有し、
前記第１プレート層には前記パターン孔が設けられ、前記第２プレート層には前記凹部の前記平面形状を画定する開口部が設けられ、
前記第１プレート層の下面であって前記第２プレート層の前記開口部から露呈する部分が、前記凹部のフラットな前記底面を構成している、
請求項５記載のスクリーン印刷用のマスク。
【請求項７】
キャリアに保持された複数の個片基板を対象とし、パターン孔が形成されたスクリーン印刷用のマスクを使用して、前記キャリアに保持された前記複数の個片基板を対象として各個片基板に形成された電極に電子部品接合用のペーストを一括して印刷するスクリーン印刷方法であって、前記マスクは、平板状のマスクプレートを有し、前記マスクプレートの下面には、前記個片基板のうち少なくとも１つを収容可能な平面形状の凹部が、前記キャリアにおける各個片基板の配列に対応して形成され、前記凹部の範囲にのみ、前記電極に対応したパターン孔が設けられており、
スクリーン印刷用のマスクと前記キャリアに保持された複数の個片基板とを、前記凹部が前記個片基板の少なくとも１つを覆うように位置合わせする位置合わせステップと、
前記位置合わせステップで位置合わせされた前記マスクを前記キャリアの上面と前記キャリアに保持された複数の個片基板の上面に接触させる接触ステップと、
前記マスクを前記キャリアの上面に接触させた状態で、前記マスクの上面にスキージ部材を摺接させてスキージング動作を行うことにより前記マスク上に供給されたペーストを前記パターン孔へ充填する印刷ステップと、
前記マスクを前記キャリア並びに前記複数の個片基板から離す版離れステップと、を備えた、
スクリーン印刷方法。
【請求項８】
前記凹部の底面はフラットであり、
前記印刷ステップにおいて、前記凹部のフラットな前記底面のみを前記キャリアに保持された個片基板の上面に接触させ、前記凹部以外のマスクプレートの下面を前記キャリアの上面に接触させる、
請求項７記載のスクリーン印刷方法。
【請求項９】
前記マスクプレートは、第１プレート層と前記第１プレート層の厚み方向に重ねられた第２プレート層とを有し、
前記第１プレート層には前記パターン孔が設けられ、前記第２プレート層には前記凹部の前記平面形状を画定する開口部が設けられ、
前記第１プレート層の下面であって前記第２プレート層の前記開口部から露呈する部分が、前記凹部のフラットな前記底面を構成している、
請求項８記載のスクリーン印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリアに保持された複数の個片基板を対象として電子部品接合用のペーストを印刷するスクリーン印刷用のマスクとそれを用いたスクリーン印刷装置、およびスクリーン印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品が実装されるフレキシブルプリント基板などのフィルム状の薄い個片基板は、単体では取り扱いにくいため、通常は複数の個片基板が板状のキャリアに保持させた状態で取り扱われる。そして複数の個片基板をキャリアに保持させた状態で、このような個片基板への電子部品接合用のペーストの印刷や、部品搭載などの部品実装作業が行われる（例えば、特許文献１〜４参照）。【０００３】
特許文献１、２に示す例では、キャリアの表面にシリコンエラストマーなど粘着性を有する樹脂によって保持面が形成され、保持面の粘着力によって個片基板が保持されている。また、特許文献３、４に示す例では、キャリアの表面に、個片基板の平面形状に合わせた凹部が形成され、この凹部内に個片基板が収容されて保持されている。いずれの例においても、個片基板を保持したキャリアの上面側がスクリーン印刷用のマスクに当接し、マスクの上面でスキージが摺動されることにより、個片基板へペーストが印刷される。【０００４】
しかしながら上述の技術においては、印刷品質の確保や製造コストにおいて、以下のような難点がある。まず、特許文献１、２に示す例について図１０Ａ、図１０Ｂを用いて説明する。図１０Ａ、図１０Ｂは従来のスクリーン印刷用のマスクを用いたスキージング動作の説明図である。【０００５】
図１０Ａにおいて、キャリア３１の上面にはフィルム状の薄い個片基板３２Ａが粘着力によって保持されており、個片基板３２Ａはマスク３３の下面に当接している。スキージング動作においては、スキージ３４を下降させてマスク３３の上面に当接させ、所定の圧力でマスク３３をスキージ３４で押圧しながら、スキージ３４をマスク３３の上で摺動させる。このとき、個片基板３２Ａの上面とキャリア３１の上面には個片基板３２Ａの厚み分だけ段差がある。そのため、個片基板３２Ａの両端部ではマスク３３が個片基板３２Ａの印刷面に密着せず、部分的に波打ち状に持ち上げられて個片基板３２Ａの印刷面との間に隙間が生じる場合がある。このような密着不良によって隙間が生じた部分では、ペーストが正常に印刷されず印刷不良となる。さらに印刷対象が幅の狭い個片基板３２Ｂであるような場合には、図１０Ｂに示すように、個片基板３２Ｂの幅全体に亘ってマスク３３が波打ち、正常な印刷が行われない。このように特許文献１、２に示す技術では平面状のキャリア３１の表面に個片基板３２Ａ、３２Ｂを直接保持させることに起因して印刷品質の不良が生じる。【０００６】
また、特許文献３、４に示す技術では、生産ロット毎の生産数に応じて多数のキャリアを準備する必要がある。そしてキャリアの表面に形成される凹部の形状は個片基板の品種によって異なる。そのため、新たな品種の個片基板を対象とする度に、その品種に対応したキャリアを多数製作する必要がある。キャリアに形成される凹部の形状・寸法には高精度が求められることから、複数の凹部を有するキャリアの加工には高コストを要し、生産コストの低減を妨げる要因となっている。【０００７】
このように、従来のスクリーン印刷装置においては、キャリアに保持された複数の個片基板を対象として電子部品接合用のペーストを一括して印刷するに際して、高い印刷品質を低コストで実現することが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６３−２０４６９６号公報
【特許文献２】特開２００３−２７３５９２号公報
【特許文献３】特開昭６３−２９９３００号公報
【特許文献４】特開平８−２６４９９６号公報
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、キャリアに保持された複数の個片基板を対象とする印刷作業において、高い印刷品質を低コストで実現することができるスクリーン印刷用のマスクとそれを用いたスクリーン印刷装置、およびスクリーン印刷方法である。
【００１０】
本発明のスクリーン印刷装置は、キャリアに配列保持された複数の個片基板を対象として各個片基板に形成された電極に電子部品接合用のペーストを一括して印刷するスクリーン印刷装置である。このスクリーン印刷装置は、印刷機構と、キャリア位置決め部とを有する。印刷機構は単一のスクリーン印刷用のマスクと、スキージ部材とを含み、ペーストが供給されたマスクの上面にスキージ部材を摺接させてスキージング動作を行うことにより電極にペーストを印刷する。マスクはキャリアにおける複数の個片基板の配列範囲を覆う、平板状のマスクプレートを有する。キャリア位置決め部は、キャリアを位置決めすることによりマスクに対して複数の個片基板を位置合わせする。マスクプレートの下面には、個片基板の少なくとも１つを収容可能な平面形状を有する凹部が、キャリアにおける個片基板の配列に対応して形成され、凹部の範囲にのみ電極に対応したパターン孔が設けられている。
【００１１】
本発明のスクリーン印刷用のマスクは、上述のスクリーン印刷装置におけるマスクである。
【００１２】
本発明のスクリーン印刷方法では、キャリアに保持された複数の個片基板を対象とし、上述のマスクを使用して、キャリアに保持された複数の個片基板を対象として各個片基板に形成された電極に電子部品接合用のペーストを一括して印刷する。このスクリーン印刷方法は、位置合わせステップと、接触ステップと、印刷ステップと、版離れステップとを有する。位置合わせステップでは、スクリーン印刷用のマスクとキャリアに保持された複数の個片基板とを位置合わせする。接触ステップでは、位置合わせステップで位置合わせされたマスクをキャリアの上面とキャリアに保持された複数の個片基板の上面に接触させる。印刷ステップでは、マスクをキャリアの上面並びに複数の個片基板の上面に接触させた状態で、マスクの上面にスキージ部材を摺接させてスキージング動作を行うことによりマスク上に供給されたペーストをパターン孔へ充填する。版離れステップでは、マスクをキャリア並びに複数の個片基板から離す。
【００１３】
本発明では、マスクの平板状のマスクプレートの下面に少なくとも１つの個片基板を収容可能な平面形状の凹部が、キャリアにおける各個片基板の配列に対応して形成されている。これらの凹部の範囲にのみパターン孔が設けられている。この構成により、表面に平滑な貼着保持面が設けられた簡易な構成のキャリアを用いて印刷不良を防止することができる。そのため、キャリアに保持された複数の個片基板を対象とする印刷作業において、高い印刷品質を低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の実施の形態によるスクリーン印刷装置の斜視図である。
【図２】図２は図１に示すスクリーン印刷装置とともに用いられるキャリアの斜視図である。
【図３】図３は図２に示すキャリアの平面図である。
【図４】図４は図１に示すスクリーン印刷装置に用いられるスクリーン印刷用のマスクの透視平面図である。
【図５Ａ】図５Ａは図１に示すスクリーン印刷装置による印刷動作の動作説明図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは図５Ａに続く、印刷動作の動作説明図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは図５Ｂに続く、印刷動作の動作説明図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは図５Ｃに続く、印刷動作の動作説明図である。
【図６Ａ】図６Ａは本発明の実施の形態による他のスクリーン印刷装置による印刷動作の動作説明図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは図６Ａに続く、印刷動作の動作説明図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは図６Ｂに続く、印刷動作の動作説明図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは図６Ｃに続く、印刷動作の動作説明図である。
【図７Ａ】図７Ａは図６Ａ〜図６Ｄに示すスクリーン印刷装置に用いられるスクリーン印刷用のマスクの展開断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは図６Ａ〜図６Ｄに示すスクリーン印刷装置に用いられるスクリーン印刷用のマスクの断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは本発明の実施の形態によるスクリーン印刷装置に用いられるスクリーン印刷用の他のマスクの展開断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは本発明の実施の形態によるスクリーン印刷装置に用いられるスクリーン印刷用の他のマスクの断面図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態によるスクリーン印刷装置に用いられるスクリーン印刷用のさらに他のマスクの透視平面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは従来のスクリーン印刷用のマスクを用いたスキージング動作の説明図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは従来のスクリーン印刷用のマスクを用いたスキージング動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本発明の実施の形態によるスクリーン印刷装置の斜視図である。図２は図１に示すスクリーン印刷装置とともに用いられるキャリアの斜視図である。図３は図２に示すキャリアの平面図である。図４は図１に示すスクリーン印刷装置に用いられるスクリーン印刷用のマスクの透視平面図である。図５Ａ〜図５Ｄは図１に示すスクリーン印刷装置による印刷動作の動作説明図である。
【００１６】
まず図１、図３を参照しながら、スクリーン印刷装置１の構成を説明する。スクリーン印刷装置１は、キャリア４に保持された複数の個片基板５を対象として、各個片基板５に形成された電極５１に電子部品接合用のペーストを一括して印刷する機能を有する。
【００１７】
スクリーン印刷装置１はキャリア位置決め部２の上方に、スクリーン印刷用のマスク７を含む印刷機構６を重ねて配置して構成されている。すなわち、スクリーン印刷装置１は、キャリア位置決め部２と、単一のマスク７を含む印刷機構６とを有する。マスク７はキャリア４における複数の個片基板５の配列範囲を覆う、平板状のマスクプレート８を有する。キャリア位置決め部２はキャリア４を位置決めすることによりマスク７に対して複数の個片基板５を位置合わせする。印刷機構６はさらにスキージ部材１３を含み、ペーストが供給されたマスク７の上面にスキージ部材１３を摺接させてスキージング動作を行うことにより後述するキャリア位置決め部２上の電極５１にペーストを印刷する。
【００１８】
マスク７は、矩形状のマスク枠７Ａと、マスク枠７Ａの内側に展張されたマスクプレート８とで構成されている。
【００１９】
キャリア位置決め部２は、Ｘ軸テーブル２Ｘの上にＹ軸テーブル２Ｙ、Ｚθ軸テーブル２Ｚをこの順に積層した構成を有する。Ｚθ軸テーブル２Ｚの上面は、印刷対象の複数の個片基板５を保持したキャリア４が載置されるキャリア載置面３となっている。キャリア４は搬送機構（図示せず）によって上流側から自動搬送または人手操作によって搬送され（矢印Ａ）、キャリア載置面３の上に載置されて保持される。
【００２０】
印刷機構６は、マスク７のマスクプレート８上で、スキージヘッド１１をスキージング方向（Ｙ軸方向）にスキージ移動機構によって往復動させる構成となっている。すなわち、スキージヘッド１１は、ホルダ１３Ａと、ホルダ１３Ａによって保持された１対のスキージ部材１３と、スキージ部材１３を昇降させるスキージ昇降機構１２を有する。スキージ部材１３を下降させた状態では、スキージ部材１３の先端部がマスクプレート８の上面に当接する。
【００２１】
次に、図２、図３を参照しながら、キャリア４および個片基板５について説明する。図２に示すように、キャリア４は矩形状のベースプレート４Ａの上に樹脂層４Ｂを貼り合わせて構成されている。ベースプレート４Ａはアルミニウムなどの金属または耐熱性を有する樹脂やセラミックス材料で構成され、キャリア４に剛性を付与する機能を有している。樹脂層４Ｂはシリコン樹脂など粘着性を有する樹脂で形成されている。平滑に形成された樹脂層４Ｂの上面に個片基板５を押し付けることにより、樹脂層４Ｂは個片基板５を密着状態で保持することができる。
【００２２】
キャリア４には個片基板５を貼着保持するための基板貼着位置４Ｃが複数の位置に設定されている。複数の個片基板５は後述するようにキャリア４によって保持された状態でスクリーン印刷される。図３に示すように、各個片基板５には、複数の部品接続用の電極５１が形成されている。
【００２３】
図４、図５Ａに示すように、マスク７は、キャリア４における複数の個片基板５の配列範囲を覆う単一のマスクプレート８と、矩形状のマスク枠７Ａとを有する。マスクプレート８の下面８２には、それぞれの個片基板５の配列位置に対応して複数の凹部９が、マスクプレート８の下面８２をエッチング処理することにより形成されている。それぞれの凹部９は１つの個片基板５を収容可能となっている。すなわち、凹部９の平面形状は個片基板５の外形形状に応じて設定され、凹部９の深さは個片基板５の厚みに対応して設定されている。そしてマスクプレート８におけるそれぞれの凹部９の範囲には、個片基板５における電極５１の位置に対応して、パターン孔１０が形成されている。図５Ａに示すように、各凹部９の底面９Ａはフラットであることが好ましい。底面９Ａは後述するように印刷ステップにおいて個片基板５の上面に接触することが好ましい。また、マスクプレート８の上面８１は、段差のない滑らかな面となっている。
【００２４】
次に図５Ａ〜図５Ｄを参照しながら、スクリーン印刷装置１による個片基板５を対象としたスクリーン印刷動作について説明する。図５Ａに示すように、キャリア４において樹脂層４Ｂの上面に設定された基板貼着位置４Ｃ（図２参照）には、各個片基板５が樹脂層４Ｂの上面の粘着力によって密着状態で保持されている。そしてこの状態のキャリア４は、キャリア位置決め部２によってマスク７に対して位置合わせされる。これにより、個片基板５はマスクプレート８における凹部９に対して位置合わせされる。すなわちキャリア位置決め部２は、キャリア４を位置決めすることにより、各凹部９が各個片基板５を覆うように、マスク７に対して複数の個片基板５を位置合わせする（位置合わせステップ）。
【００２５】
次いでＺθ軸テーブル２Ｚを駆動することにより、図５Ｂに示すように、キャリア４を上昇させて（矢印Ｂ）、樹脂層４Ｂをマスクプレート８の下面８２に当接させる（接触ステップ）。これにより個片基板５は凹部９に収容され、個片基板５の印刷対象部位である電極５１（図３参照）が、パターン孔１０の直下に位置する。また、凹部９のフラットな底面９Ａのみがキャリア４に保持された個片基板５の上面に接触していることが好ましい。この場合、凹部９以外のマスクプレート８の下面８２がキャリア４の上面（樹脂層４Ｂ）に接触する。これによりマスクプレート８の上面８１はフラットな面を維持する。
【００２６】
この後、スキージング動作が実行される。すなわち図５Ｃに示すように、クリーム半田１４が供給されたマスクプレート８の上面にスキージ部材１３の下端部をマスクプレート８に当接させた状態で、スキージ部材１３をスキージング方向（矢印Ｃ）に移動させる。クリーム半田１４は電子部品接合用のペーストである。これにより、パターン孔１０の内部にクリーム半田１４がスキージ部材１３によって押し込まれて充填される（印刷ステップ）。前述のように、マスクプレート８の凹部９のフラットな底面９Ａのみがキャリア４に保持された個片基板５の上面に接触し、凹部９以外のマスクプレート８の下面８２がキャリア４の上面（樹脂層４Ｂ）に接触している。そのため印刷ステップにおいて、スキージ部材１３の圧力によってマスクプレート８が波打ち状に持ち上げられるという問題は発生しない。
【００２７】
次いで版離れ動作が行われる。すなわちＺθ軸テーブル２Ｚを駆動することにより、図５Ｄに示すように、キャリア４を下降させて（矢印Ｄ）、樹脂層４Ｂをマスクプレート８の下面から離隔させる（版離れステップ）。これにより、パターン孔１０内に充填されたクリーム半田１４は個片基板５の電極５１に転写され、キャリア４に保持された複数の個片基板５を対象とするスクリーン印刷が完了する。
【００２８】
なお図５Ａ〜図５Ｄに示すマスクプレート８では、マスクプレート８の下面をエッチングすることによって凹部９を形成する例を示したが、エッチング以外の方法によって凹部９を形成してもよい。図６Ａ〜図７Ｂを参照しながらその一例を説明する。図６Ａ〜図６Ｄは本発明の実施の形態による他のスクリーン印刷装置による印刷動作の動作説明図である。図７Ａは図６Ａ〜図６Ｄに示すスクリーン印刷装置に用いられるスクリーン印刷用のマスクの展開断面図である。図７Ｂは図６Ａ〜図６Ｄに示すスクリーン印刷装置に用いられるスクリーン印刷用のマスクの断面図である。
【００２９】
この構成では、単一部材で構成されたマスクプレート８を用いる替わりに、図６Ａ〜図７Ｂに示すように、第１プレート層であるプレート層８Ａと第２プレート層であるプレート層８Ｂとを厚み方向に重ねた構造のマスクプレート８０１を採用している。図７Ａに示すように、プレート層８Ａには印刷のためのパターン孔１０が形成され、プレート層８Ｂには凹部９に対応する形状で開口部９１が設けられている。開口部９１は凹部９の平面形状を画定する形状を有する。
【００３０】
次いで、図７Ｂに示すように、プレート層８Ａとプレート層８Ｂとを貼り合わせることにより、図５Ａ〜図５Ｄに示すマスクプレート８と同様の機能を有するマスクプレート８０１が完成する。すなわちマスクプレート８０１はプレート層８Ａとプレート層８Ｂとを、プレート層８Ａの厚み方向に重ねた構造であり、プレート層８Ａにはパターン孔１０が設けられ、プレート層８Ｂには凹部９の平面形状を画定する開口部９１が設けられている。プレート層８Ａの下面であってプレート層８Ｂの開口部９１から露呈する部分が凹部９のフラットな底面となっている。
【００３１】
さらに図８Ａ、図８Ｂに示すように構成されたマスクプレート８０２を用いてもよい。図８Ａは本発明の実施の形態によるスクリーン印刷装置に用いられるスクリーン印刷用の他のマスクの展開断面図である。図８Ｂは本発明の実施の形態によるスクリーン印刷装置に用いられるスクリーン印刷用の他のマスクの断面図である。マスクプレート８０２は、３層のプレート層８Ａ、８Ｂ、８Ｃで構成されている。
【００３２】
キャリア４の樹脂層４Ｂは粘着性を有する。そのため、樹脂層４Ｂとマスクプレートの下面とが密着して、版離れステップにおいてキャリア４の正常な離隔を阻害する虞がある。このような場合に、ＰＴＦＥ樹脂などの非粘着性の樹脂で形成されたプレート層８Ｃを前述のマスクプレート８０１のプレート層８Ｂの下に追加したマスクプレート８０２を用いることが好ましい。
【００３３】
すなわち、プレート層８Ａには複数のパターン孔１０が設けられている。また、プレート層８Ｂ、８Ｃには凹部９の平面形状を画定する開口部９１が設けられている。したがってプレート層８Ａが第１プレート層となり、プレート層８Ｂ、８Ｃが第２プレート層を構成する。
【００３４】
図６Ａ〜図６Ｄは、上述のマスクプレート８０１を用いて個片基板５を対象とするスクリーン印刷動作を示している。図６Ａに示すように、キャリア４において樹脂層４Ｂの上面には、図５Ａに示す例と同様に、複数の個片基板５が保持されている。そしてこの状態のキャリア４は、キャリア位置決め部２によってマスク７に対して位置合わせされる。これにより、個片基板５はマスクプレート８０１における凹部９に対して位置合わせされる（位置合わせステップ）。
【００３５】
次いで図６Ｂに示すように、キャリア４を上昇させて（矢印Ｅ）、樹脂層４Ｂをプレート層８Ｂの下面に当接させる（接触ステップ）。これにより、個片基板５は凹部９に収容され、個片基板５の印刷対象部位である電極５１（図３参照）が、パターン孔１０の直下に位置する。また、凹部９のフラットな底面９Ａ（第１プレート層を構成するプレート層８Ａの下面）のみがキャリア４に保持された個片基板５の上面に接触する。そして凹部９以外のマスクプレート８０１の下面８２（第２プレート層を構成するプレート層８Ｂの下面）がキャリア４の上面（樹脂層４Ｂ）に接触する。これによりマスクプレート８０１の上面８１（第１プレート層を構成するプレート層８Ａの上面）はフラットな面を維持する。
【００３６】
この後、スキージング動作が実行される。すなわち図６Ｃに示すように、クリーム半田１４が供給されたプレート層８Ａの上面で、スキージ部材１３の下端部をプレート層８Ａに当接させた状態で、スキージ部材１３をスキージング方向（矢印Ｆ）に移動させる（印刷ステップ）。上述のように、マスクプレート８０１の凹部９のフラットな底面９Ａのみがキャリア４に保持された個片基板５の上面に接触し、凹部９以外のマスクプレート８の下面８２がキャリア４の上面（樹脂層４Ｂ）に接触している。そのため、印刷ステップにおいて、スキージ部材１３の圧力によってマスクプレート８０１が波打ち状に持ち上げられるという問題は発生しない。
【００３７】
これにより、パターン孔１０の内部にはクリーム半田１４がスキージ部材１３によって押し込まれて充填される。次いで版離れ動作が行われる。すなわちＺθ軸テーブル２Ｚを駆動することにより、図６Ｄに示すように、キャリア４を下降させて（矢印Ｇ）、樹脂層４Ｂをプレート層８Ｂの下面から離隔させる（版離れステップ）。これにより、図５Ｄに示す例と同様に、パターン孔１０内に充填されたクリーム半田１４は個片基板５の電極５１に転写され、キャリア４に保持された複数の個片基板５を対象とするスクリーン印刷が完了する。
【００３８】
なお、図４〜図８Ｂに示すマスクプレート８、８０１、８０２においては、下面に設けられた凹部９が１つの個片基板５のみを収容することを想定して形成された例を示している。しかしながら、１つの凹部９に収容される個片基板５の数は必ずしも１つには限定されず、複数の個片基板５に対応して１つの凹部９を形成するようにしてもよい。その一例を、図９を参照しながら説明する。図９は本発明の実施の形態によるスクリーン印刷装置に用いられるスクリーン印刷用のさらに他のマスクの透視平面図である。
【００３９】
マスクプレート１０８の凹部１０９は、個片基板５Ａ、５Ｂを組み合わせた外形形状に対応する平面形状を有する。そして個片基板５Ａ、５Ｂに設けられた電極に対応して、凹部１０９の範囲内にパターン孔１１０が形成されている。キャリア４に個片基板５Ａ、５Ｂを保持させる際には、この組み合わせ形状にしたがって個片基板５Ａ、５Ｂを貼付する。
【００４０】
すなわち上記説明したように、本実施の形態において用いられるスクリーン印刷用のマスク７は平板状のマスクプレートを有する。これらのマスクプレートの下面には、少なくとも１つの個片基板を収容可能な平面形状の凹部が、キャリア４における各個片基板の配列に対応して形成されている。そして凹部範囲にのみ、電極に対応したパターン孔が設けられている。
【００４１】
これにより、表面に平滑な貼着保持面が設けられた簡易な構成のキャリア４を用いた場合でも、キャリア４の貼着保持面と個片基板５の印刷対象面との段差に起因する印刷不良を防止することができる。さらに、同一のキャリア４によって形状の異なる複数種類の個片基板５を保持することができることから、必要とされるキャリア４の数量を大幅に減少させることが可能となる。すなわち、キャリア４に保持された複数の個片基板５を対象とする印刷作業において、高い印刷品質を低コストで実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷用のマスクは、キャリアに保持された複数の個片基板を対象とする印刷作業において、高い印刷品質を低コストで実現することができる。そのため、キャリアに保持された複数の個片基板を対象として電子部品接合用のペーストを印刷する分野に有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１    スクリーン印刷装置
２    キャリア位置決め部
２Ｘ    Ｘ軸テーブル
２Ｙ    Ｙ軸テーブル
２Ｚ    Ｚθ軸テーブル
３    キャリア載置面
４    キャリア
４Ａ    ベースプレート
４Ｂ    樹脂層
４Ｃ    基板貼着位置
５，５Ａ，５Ｂ    個片基板
６    印刷機構
７    マスク
７Ａ    マスク枠
８，８０１，８０２，１０８    マスクプレート
８Ａ    プレート層（第１プレート層）
８Ｂ    プレート層（第２プレート層）
８Ｃ    プレート層（第２プレート層）
９，１０９    凹部
９Ａ    底面
１０，１１０    パターン孔
１１    スキージヘッド
１２    昇降機構
１３    スキージ部材
１３Ａ    ホルダ
１４    クリーム半田
５１    電極
８１    上面
８２    下面
９１    開口部
【図１】
2011055487.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年3月5日(2012.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
この後、スキージング動作が実行される。すなわち図６Ｃに示すように、クリーム半田１４が供給されたプレート層８Ａの上面で、スキージ部材１３の下端部をプレート層８Ａに当接させた状態で、スキージ部材１３をスキージング方向（矢印Ｆ）に移動させる（印刷ステップ）。上述のように、マスクプレート８０１の凹部９のフラットな底面９Ａのみがキャリア４に保持された個片基板５の上面に接触し、凹部９以外のマスクプレート８０１の下面８２がキャリア４の上面（樹脂層４Ｂ）に接触している。そのため、印刷ステップにおいて、スキージ部材１３の圧力によってマスクプレート８０１が波打ち状に持ち上げられるという問題は発生しない。
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月8日(2013.1.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明のスクリーン印刷装置は、キャリアに配列保持された複数の個片基板を対象として各個片基板に形成された電極に電子部品接合用のペーストを一括して印刷するスクリーン印刷装置である。このスクリーン印刷装置は、印刷機構と、キャリア位置決め部とを有する。印刷機構は単一のスクリーン印刷用のマスクと、スキージ部材とを含み、ペーストが供給されたマスクの上面にスキージ部材を摺接させてスキージング動作を行うことにより電極にペーストを印刷する。マスクはキャリアにおける複数の個片基板の配列範囲を覆う、平板状のマスクプレートを有する。キャリア位置決め部は、キャリアを位置決めすることによりマスクに対して複数の個片基板を位置合わせする。マスクプレートの下面には、個片基板の少なくとも１つを収容可能な平面形状を有する凹部が、キャリアにおける個片基板の配列に対応して形成され、凹部の範囲にのみ電極に対応したパターン孔が設けられている。凹部の底面はフラットであり、このフラットな底面のみがキャリアに保持された個片基板の上面に接触し、マスクプレートの下面の、凹部以外の部分はキャリアの上面に接触する。マスクプレートは、第１プレート層と、第１プレート層の厚み方向に重ねられた第２プレート層とを有し、第１プレート層には上記パターン孔が設けられ、第２プレート層には凹部の平面形状を画定する開口部が設けられている。第１プレート層の下面であって第２プレート層の開口部から露呈する部分が、凹部のフラットな底面を構成している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明のスクリーン印刷方法では、キャリアに保持された複数の個片基板を対象とし、上述のマスクを使用して、キャリアに保持された複数の個片基板を対象として各個片基板に形成された電極に電子部品接合用のペーストを一括して印刷する。このスクリーン印刷方法は、位置合わせステップと、接触ステップと、印刷ステップと、版離れステップとを有する。位置合わせステップでは、スクリーン印刷用のマスクとキャリアに保持された複数の個片基板とを位置合わせする。接触ステップでは、位置合わせステップで位置合わせされたマスクをキャリアの上面とキャリアに保持された複数の個片基板の上面に接触させる。印刷ステップでは、マスクをキャリアの上面並びに複数の個片基板の上面に接触させた状態で、マスクの上面にスキージ部材を摺接させてスキージング動作を行うことによりマスク上に供給されたペーストをパターン孔へ充填する。版離れステップでは、マスクをキャリア並びに複数の個片基板から離す。凹部の底面はフラットであり、印刷ステップにおいて、凹部のフラットな底面のみをキャリアに保持された個片基板の上面に接触させ、凹部以外のマスクプレートの下面をキャリアの上面に接触させる。マスクプレートは、第１プレート層と、第１プレート層の厚み方向に重ねられた第２プレート層とを有し、第１プレート層には上記パターン孔が設けられ、第２プレート層には凹部の平面形状を画定する開口部が設けられている。第１プレート層の下面であって第２プレート層の開口部から露呈する部分が、凹部のフラットな底面を構成している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアに配列保持された複数の個片基板を対象として各個片基板に形成された電極に電子部品接合用のペーストを一括して印刷するスクリーン印刷装置であって、
前記キャリアにおける前記複数の個片基板の配列範囲を覆う、平板状のマスクプレートを有する単一のスクリーン印刷用のマスクと、
スキージ部材と、を含み、
ペーストが供給された前記マスクの上面に前記スキージ部材を摺接させてスキージング動作を行うことにより前記電極に前記ペーストを印刷する印刷機構と、
前記キャリアを位置決めすることにより前記マスクに対して前記複数の個片基板を位置合わせするキャリア位置決め部と、を備え、
前記マスクプレートの下面には、前記個片基板のうち少なくとも１つを収容可能な平面形状を有する凹部が、前記キャリアにおける前記個片基板の配列に対応して形成され、前記凹部の範囲にのみ前記電極に対応したパターン孔が設けられており、
前記凹部の底面はフラットであり、前記フラットな前記底面のみが前記キャリアに保持された前記個片基板の上面に接触し、前記マスクプレートの前記下面の、前記凹部以外の部分は前記キャリアの上面に接触し、
前記マスクプレートは、第１プレート層と、前記第１プレート層の厚み方向に重ねられた第２プレート層とを有し、
前記第１プレート層には前記パターン孔が設けられ、前記第２プレート層には前記凹部の前記平面形状を画定する開口部が設けられ、
前記第１プレート層の下面であって前記第２プレート層の前記開口部から露呈する部分が、前記凹部のフラットな前記底面を構成している、
スクリーン印刷装置。
【請求項２】
前記キャリアの上面には粘着性の層が設けられ、前記マスクプレートの下面には非粘着性の層が設けられた、
請求項１記載のスクリーン印刷装置。
【請求項３】
キャリアに配列保持された複数の個片基板を対象として各個片基板に形成された電極に電子部品接合用のペーストを一括して印刷するために用いられるスクリーン印刷用のマスクであって、
前記キャリアにおける前記複数の個片基板の配列範囲を覆う、平板状のマスクプレートを備え、
前記マスクプレートの下面には、前記個片基板のうち少なくとも１つを収容可能な平面形状の凹部が、前記キャリアにおける各個片基板の配列に対応して形成され、
前記凹部の範囲にのみ、前記電極に対応したパターン孔が設けられており、
前記凹部の底面はフラットであり、前記フラットな前記底面のみが前記キャリアに保持された前記個片基板の上面に接触し、前記マスクプレートの前記下面の、前記凹部以外の部分は前記キャリアの上面に接触し、
前記マスクプレートは、第１プレート層と前記第１プレート層の厚み方向に重ねられた第２プレート層とを有し、
前記第１プレート層には前記パターン孔が設けられ、前記第２プレート層には前記凹部の前記平面形状を画定する開口部が設けられ、
前記第１プレート層の下面であって前記第２プレート層の前記開口部から露呈する部分が、前記凹部のフラットな前記底面を構成している、
スクリーン印刷用のマスク。
【請求項４】
前記キャリアの上面には粘着性の層が設けられ、前記マスクプレートの下面には非粘着性の層が設けられた、
請求項３記載のスクリーン印刷用のマスク。
【請求項５】
キャリアに保持された複数の個片基板を対象とし、パターン孔が形成されたスクリーン印刷用のマスクを使用して、前記キャリアに保持された前記複数の個片基板を対象として各個片基板に形成された電極に電子部品接合用のペーストを一括して印刷するスクリーン印刷方法であって、前記マスクは、平板状のマスクプレートを有し、前記マスクプレートの下面には、前記個片基板のうち少なくとも１つを収容可能な平面形状の凹部が、前記キャリアにおける各個片基板の配列に対応して形成され、前記凹部の範囲にのみ、前記電極に対応したパターン孔が設けられており、
スクリーン印刷用のマスクと前記キャリアに保持された複数の個片基板とを、前記凹部が前記個片基板の少なくとも１つを覆うように位置合わせする位置合わせステップと、
前記位置合わせステップで位置合わせされた前記マスクを前記キャリアの上面と前記キャリアに保持された複数の個片基板の上面に接触させる接触ステップと、
前記マスクを前記キャリアの上面に接触させた状態で、前記マスクの上面にスキージ部材を摺接させてスキージング動作を行うことにより前記マスク上に供給されたペーストを前記パターン孔へ充填する印刷ステップと、
前記マスクを前記キャリア並びに前記複数の個片基板から離す版離れステップと、を備え、
前記凹部の底面はフラットであり、
前記印刷ステップにおいて、前記凹部のフラットな前記底面のみを前記キャリアに保持された個片基板の上面に接触させ、前記凹部以外のマスクプレートの下面を前記キャリアの上面に接触させ、
前記マスクプレートは、第１プレート層と前記第１プレート層の厚み方向に重ねられた第２プレート層とを有し、前記第１プレート層には前記パターン孔が設けられ、前記第２プレート層には前記凹部の前記平面形状を画定する開口部が設けられ、
前記第１プレート層の下面であって前記第２プレート層の前記開口部から露呈する部分が、前記凹部のフラットな前記底面を構成している、
スクリーン印刷方法。
【請求項６】
前記キャリアの上面には粘着性の層が設けられ、前記マスクプレートの下面には非粘着性の層が設けられた、
請求項５記載のスクリーン印刷方法。
【国際調査報告】
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2011055487.tif 000023
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